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在太平洋扔下一塊花崗岩,它是會被壓碎,還是會一直沉到海底?
2021/10/23
2021/10/23
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

堅硬的材料——花崗岩

在各種能夠從大自然中直接獲取的材料中, 花崗岩是其中很堅硬的一種。花崗岩可以算得上是我們大陸的基本構成成分,用一個比喻來說,就好像是我們腳下的大地的「骨頭」。這種岩石主要 由石英、鉀長石和斜長石等礦物構成,那麼它是怎麼形成呢?

這個問題在過去曾經引起過諸多爭論,但現在的地質學界已經基本達成了共識,那就是花崗岩會是由地殼中的各種不同成分的岩石共同形成的,這個過程被稱為 「熔融固」。因此,我們可以通過花崗岩的具體成分來判斷某一地區的岩石分佈和種類。

人類從很早以前就開始利用這種石材了。這是我們能夠找到的 最硬的天然建築材料,其 肖氏硬度大于70,能夠承受的壓力達到了 每平方公分1000~3000公斤。在經過打磨之後,花崗石會呈現出美麗、溫潤的色澤,而且顏色和花紋也是多種多樣的,因此歷來都受到了人們的喜愛。

在現代,因為打磨、切割技術的進步,花崗石開始更多地被人們所重視,相對于其他的人工合成材料來說,花崗石幾乎不會對我們的生活環境造成污染,而且儲量極為豐富,是一種 相當理想的建築材料

將花崗岩扔進太平洋會怎麼樣?

古代有一個「自相矛盾」的故事,講的是一個販賣武器的人,宣稱自己的矛可以穿透在所有的物品,而自己的盾可以抵擋一切攻擊。于是有人問:「 如果用你的矛去攻擊的你盾,結果會怎麼樣?」這個人就啞口無言了。

相信很多人在聽到這個故事的時候都會好奇,如果這個故事是真的,那麼最後 「矛」和「盾」到底是誰贏了?儘管我們沒有辦法知道這個故事的結局,但我們卻能夠得知 「花崗岩投入太平洋中」是什麼樣的結局,因為我們可以通過各種資料來進行推測和計算。

我們先來看看太平洋的深度吧。太平洋是世界上最為廣闊的大洋,它的 平均深度是3957米,而太平洋的最深處當然是 馬里亞納海溝,這裡的最深處是 11034米。當然,如果將一塊花崗岩投入太平洋中,那麼它很可能會被洋流沖走,最後的落點也很難預料。

我們在這裡不考慮現實的因素,只看「理想」的實驗狀態,那麼 密度遠遠大于海水的花崗岩必定會不斷下沉,最後來到最深處,也就是馬里亞納海溝的萬米深處。

我們先來計算一下馬里亞納海溝底部的海水壓強。根據通用的壓強計算公式,我們可以知道p=ρgh,得出 海底11000米深處的壓強大約是1.1億帕。這個壓強是什麼概念呢?也就是每平方公尺會受到1.1億牛的壓力,根據地球的重力換算成公斤,大約是 一萬多噸

很明顯,花崗岩是無法承受如此強大的壓力的, 那麼這塊花崗岩會在海底壓碎嗎?答案可能出乎大家的意料,那就是 不會。為什麼會有這樣的結果?

為什麼海底的花崗岩不會碎?

如果花崗岩只要是受到了海水的壓力就會破碎,那麼海底也就不存在岩石的「底部」了,很顯然這種事情並沒有發生。那麼,到底這塊沉入了一萬多米的海底的岩石身上會發生什麼?答案是它很有可能會 被「壓縮」

或許在很多人看來,一塊密度大、質地堅硬的石頭怎麼可能像是海綿一樣被壓縮呢?其實這並非不可能,因為 海水的壓力不是施加在花崗岩的某一個點上,而是均勻地包圍著整塊岩石。因為各處受到的壓力是一樣的,所以岩石能夠 繼續保持自己的形狀

我們在敲擊雞蛋殼的時候就會發現,蛋殼明明是非常脆弱的東西,但是 如果從各個面去均勻地施力,那麼蛋殼能夠承受的力也很大

因此,花崗岩被扔到太平洋後不會破碎,最多是在巨大壓強的擠壓下, 質地變得更加緊密,然後 沉到海底,最後 在漫長的地質變遷中回到地殼本身去,重新成為地球的「骨骼」的一部分。但是人類製造的另一些材料可能就沒有這麼好運了,只要本身有薄弱的地方,那麼很有可能會發生 巨大的形變,甚至 被徹底壓扁

 

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